Solar-Inselanlage
Eine Solar-Inselanlage ist eine eigenständige und von außen abgeschlossene Photovoltaikanlage. Das heißt, die Anlage ist nicht mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden, um beispielsweise überschüssig produzierten Strom einzuspeisen. Im Umkehrschluss kann aber auch kein Strom „von außen“ zugeführt werden.
- Für welche Einsatzgebiete eignet sich eine Insellösung?
- Aus welchen Komponenten besteht eine Inselanlage?
- Photovoltaik-Inselanlage: Berechnung der Größe und Leistung
- Solar-Inselanlage für ein Einfamilienhaus
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Das Wichtigste in Kürze
- Eine Solaranlage als Insellösung funktioniert vollkommen selbstständig; eine externe Stromeinspeisung ist nicht möglich.
- Die Berechnung der Anlagengröße und -leistung ist komplex, vor allem bei einem hohen und ganzjährigen Energiebedarf.
- Bei Insellösungen für Einfamilienhäuser ist oft eine Hybridlösung mit zwei unterschiedlichen Energiequellen sinnvoll.
Für welche Einsatzgebiete eignet sich eine Insellösung?
Eine Photovoltaikanlage als Insellösung ist in zwei Fällen sinnvoll: Nämlich dann, wenn sich der Anschluss an das öffentliche Stromnetz finanziell nicht lohnt oder er aufgrund der Lage nicht ohne Probleme zu bewerkstelligen ist. Eine Blockhütte im Wald, ein Ferien- oder Gartenhaus sowie Wohnwagen und Boote sind häufige Einsatzorte von Solar-Inselanlagen. Wenn die Photovoltaikanlage ein Einfamilienhaus unabhängig mit Energie versorgen soll, sollte der Hausbesitzer die Installation der Anlage genauestens planen, damit die Energieversorgung stets gesichert ist.
Aus welchen Komponenten besteht eine Inselanlage?
Der Aufbau einer selbstständigen Solar-Inselanlage ist vergleichsweise aufwendig. Folgende Komponenten muss die Anlage besitzen:
- Solarmodule, um Strom zu produzieren
- Solarbatterie, um Strom zu speichern
- Wechselrichter, um den produzierten Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln
- Laderegler, um das Laden und Entladen zu steuern sowie ein Überladen der Batterie zu verhindern
Der Solar-Fachhandel stellt fertige Komplettlösungen für Solar-Inselanlagen bereit, die alle notwendigen Komponenten enthalten. Gerade für kleinere Projekte wie ein Gewächshaus im Garten oder eine Solaranlage für den Wohnwagen finden Sie im Fachhandel passende Komplettpakete.
Photovoltaik-Inselanlage: Berechnung der Größe und Leistung
Häufig ist eine genaue Analyse des Bedarfs sinnvoll, da jede Anlage einen anderen Energiebedarf aufweist. Schließlich kann es sich bei der Insellösung um ein kleines Gartenhaus handeln, in dem Sie nur eine Lampe, ein Radio und einen Heizstrahler betreiben wollen; oder es soll alternativ ein ganzes Einfamilienhaus mit mehreren Bewohnern versorgt werden.
Bei der Berechnung der benötigten Kapazität einer Solar-Inselanlage spielen mehrere Faktoren und Werte eine Rolle.
Tagesbedarf
Der Ausgangswert zur Berechnung der Größe und Kapazität der Photovoltaikanlage ist der Tagesbedarf. Es muss genau geklärt sein, wie viel Energie jeden Tag benötigt wird. Um das zu berechnen, muss für jedes einzelne Gerät die pro Tag benötigte Energiemenge bekannt sein.
Beispielsweise verbraucht ein Radio mit fünf Watt Leistung, das zwei Stunden am Tag läuft, insgesamt zehn Wattstunden am Tag. Diese Rechnung müssen Sie für jedes Gerät durchführen – egal, ob Lampen, Fernseher oder Wasserkocher. Summiert erhalten Sie dann den gesamten Tagesbedarf der Anlage als Ergebnis.
Photovoltaik-Speicher
Ein Solar-Speicher ist bei einer Insellösung unerlässlich. Schließlich produzieren die Photovoltaik-Module den Strom tagsüber – verbraucht wird er jedoch oft abends. Zudem muss stets genügend Energie auf Vorrat vorhanden sein, falls das Wetter mehrere Tage schlecht ist oder der Energieverbrauch aufgrund außergewöhnlicher Ereignisse höher ist als normal.
Bei der Bestimmung der Akkugröße muss daher geklärt sein, wie viele Tage die Batterie das interne Netz mit Strom versorgen muss, ohne dass die Module neue Energie produzieren. Experten empfehlen allgemein, im Winter mit fünf dieser sogenannten Autonomietage zu rechnen. Im Sommer hingegen sind zwei Autonomietage realistisch.
Bei der Entscheidung für eine Speichergröße ist ebenfalls darauf zu achten, dass es für die Lebensdauer des Akkus förderlich ist, wenn er sich nie komplett entlädt. Er sollte also mehr Energie aufnehmen können, als laut Berechnung notwendig ist.
Solarmodule
Um zu bestimmen, wie leistungsstark die Solarmodule sein müssen beziehungsweise wie hoch der Tagesertrag sein muss, sind neben dem Tagesbedarf unter anderem folgende Faktoren relevant:
- die Nennleistung der Module
- die Globalstrahlung am Standort
- die Ausrichtung der Module
- Verluste über die Kabel bei der Stromumwandlung und bei der Speicherung
Ein wichtiger Wert ist die Globalstrahlung, denn die Solarmodule können nur mithilfe von Sonnenlicht Energie produzieren. Bei der Berechnung der Größe geht man bei diesem Wert vom strahlungsärmsten Monat (in der Regel Dezember) aus, damit der Bedarf zu jeder Zeit gedeckt ist.
Solar-Inselanlage für ein Einfamilienhaus
Wer ein Einfamilienhaus ganzjährig über eine Insellösung mit Strom versorgen will, sollte einen Experten zu Rate ziehen. Denn die Berechnung der benötigten Anlagengröße ist komplex. Eine korrekte Berechnung ist jedoch wichtig, damit die Energieversorgung zu jeder Zeit gewährleistet ist. Schließlich können Sie bei einem Engpass keinen Strom aus dem öffentlichen Netz beziehen. Trotzdem soll die Anlage nur so groß wie nötig sein, um unnötige Kosten zu verhindern. Wenn die Solaranlage allerdings auf den Winter optimiert ist, ist sie im Sommer in der Regel überproportioniert.
Daher ergibt bei Inselanlagen, die das ganze Jahr über einen hohen Energiebedarf decken müssen, mitunter eine Hybridanlage Sinn. Bei diesem Modell gibt es zusätzlich zu den Solarmodulen noch einen weiteren Stromgenerator, der beispielsweise mit Windkraft oder Biogas arbeitet. Somit ist sichergestellt, dass die Energie auch im Winter ausreicht, wenn weniger Sonneneinstrahlung vorhanden ist.
